[发明专利]一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统

权利要求书

1.一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，包括：数据采集及查询模块，以及分别与其连接的区块链溯源系统、大数据集群服务环境；所述数据采集及查询模块用于获取及查询商品溯源信息数据，所述区块链溯源系统用于对商品核心数据进行上链保存，所述大数据集群服务环境用于对商品详情进行存储；其中商品核心数据为所述商品溯源信息数据中的预设定的核心部分，商品详情为所述商品溯源信息数据的所有数据；

所述区块链溯源系统包括介于应用程序和区块链底层之间的客户端节点，Peer节点、排序节点、证书颁发机构；

其中客户端节点与Peer节点和排序节点建立连接；Peer节点包括主节点、背书节点和记账节点；在所述区块链溯源系统中，一个组织内部包括多个Peer节点，其中主节点仅有一个，所述主节点是该组织与排序节点进行通信的唯一节点；所述背书节点与智能合约绑定，用于为交易做担保，每个智能合约被安装到区块链上时，都会设置背书策略，指定该智能合约的交易经过哪些节点背书以后才有效；所有Peer节点都是记账节点，记账节点验证从排序节点接收到的区块和交易的有效性，验证完成后计入本地账本，若交易有效，则同时更新状态数据库中的数据状态，从而完成记账；全区块链溯源系统中的客户端提交的交易通过哈希算法计算出交易摘要后发送到排序节点，所述排序节点利用Raft共识算法为各个交易摘要对应的交易进行排序，排序完成后，客户端按照该排序交易直接发送给区块链各组织的主节点；证书颁发机构用于鉴定区块链上的身份是否有效及合法，只有被证书颁发机构认可的身份才能在区块链上进行交易，否则会被拒绝；

所述记账节点采用并行处理方式验证从排序节点接收到的区块和交易的有效性，对于验证为无效的交易，标记并将其滤除；对于验证为有效的交易，计入区块链账本进行存储。

2.根据权利要求1所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述数据采集及查询模块包括商品供应链系统、数据采集单元、数据中心、溯源查询单元，所述数据采集单元用于从所述商品供应链系统中获取商品溯源信息数据并传输至数据中心，所述溯源查询单元用于从数据中心中查询获取得到的商品溯源信息数据。

3.根据权利要求2所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述区块链溯源系统采用Hyperledger Fabric联盟链系统架构，从底层到顶层依次包括数据层、网络层、共识层、合约层、应用层；其中：

数据层包括区块链账本及身份注册与认证单元，所述区块链账本包括状态数据库和链式区块结构，其中状态数据库存储真实数据状态和相应的版本，为K-V数据库；链式区块结构是由区块相互连接形成的链式存储结构，即区块链；区块链中交易的完成需要基于身份注册与认证单元的非对称加密的方式生成证书和数字签名；

网络层采用P2P网络通信协议、Gossip传输协议及gRPC远程调用协议，用于实现所述区块链溯源系统的网络通信服务；

共识层采用Raft共识算法，区块链中的排序节点利用Raft共识算法对客户端提交的交易进行排序，排序完成后将其打包成区块并发送给区块链中各组织的主节点；

合约层包括智能合约，在区块链中的背书节点上运行并用于实现业务逻辑，所述背书节点与智能合约绑定，所述智能合约被安装到区块链上时，会设置背书策略，指定该智能合约的交易由哪些节点背书后才有效；

应用层包括Fabric SDK和API，在Fabric SDK中有一个ChaincodeStubInterface接口，封装了对数据库进行操作的API，对数据的增删改查通过调用API实现。

4.根据权利要求3所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述背书节点和记账节点分别部署到不同的主机上。